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1、第二章 线框造型,主编,第二章 线框造型,第一节 造型的概念 零件造型分为设计造型和加工造型两种形式。零件设计造型的目的是构建设计者需要的零件形状，凡属零件上的几何要素都要通过造型表达出来。零件加工造型则是以表达加工零件的一个或若干表面为目的，运用CAD的各种造型方法构建所需要的几何模型。 1)加工造型并不需要完整地构建零件的整个轮廓，只要将与加工有关的几何要素表达出来即可，有时甚至只用线框构建出零件表面的特征轮廓，就可以运用相应的加工方法生成该表面的走刀轨迹。,第二章 线框造型,2)加工造型构建的几何模型不一定要与零件的形状和尺寸一致，因为，加工需要按照一定的工序逐渐改变毛坯的形状，加工造型
2、只为当前将要进行的工序服务。,图2-1 零件造型,图2-2 为加工顶端圆柱曲面的造型,第二章 线框造型,3)加工造型有时需要构建一些为进行特定加工方法而生成的线面，而这些线和面对于零件的造型是不需要的，如图2-3参数线加工中的限制面，用于限制生成走刀轨迹的范围。,图2-3 用曲面加工中的限制面,4)加工造型必须使坐标系的位置和方向与工件在数控加工机床定位保持一致。,第二节 曲 线 生 成,要构造物体的轮廓线框，首先必须生成直线、圆弧以及各种曲线。CAXA制造工程师为曲线绘制提供了十多项功能：直线、圆弧、整圆、矩形、椭圆、样条、点、公式曲线、多边形、二次曲线、等距线、曲线投影、相关线、样条转圆弧
3、和文字等。,第二章 线框造型,一、直线 【功能】直线是构成图形的基本要素。直线功能提供了两点线、平行线、角度线、切线、法线、角等分线和水平/铅垂线等6种方式。 1)单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“直线”，或单击按钮，出现绘制直线的立即菜单，如图2- 4a、b所示。 2)在立即菜单中选取不同的画线方式，并根据左下角状态栏提示完成操作。,图2- 4 直线立即菜单,第二章 线框造型,二、圆弧 【功能】圆弧是构成图形的基本要素。为了适应多种情况下的圆弧绘制，圆弧功能提供了6种方式：三点圆弧、圆心起点圆心角、圆心半径起终角、两点半径、起点终点圆心角和起点半径起终角。,1)单击“造型”，指向下拉菜单
4、“曲线生成”，单击“圆弧”，或直接单击按钮，出现绘制圆弧的立即菜单，如图2-5所示。 2)在立即菜单中选取画圆弧方式，并根据状态栏提示完成操作。,图2-5 绘制圆弧的立即菜单,第二章 线框造型,三、整圆 【功能】圆是构成图形的基本要素。为了适应多种情况下圆的绘制，圆的功能提供了圆心半径、三点和两点半径3种方式。 1)单击“造型”指向下拉菜单“曲线生成”，单击“圆”或直接单击按钮，出现绘制圆的立即菜单，如图2- 6所示。 2)在立即菜单中选取画圆方式，并根据状态栏提示完成操作。,图2- 6 绘制整圆的立即菜单,第二章 线框造型,四、矩形 【功能】矩形是构成图形的基本要素。矩形功能提供了两点矩形和
5、中心长宽等两种矩形绘制方式。 1)单击“造型”，指向下拉菜单“曲线生成”，单击“矩形”，或直接单击按钮，出现绘制矩形的立即菜单。 2)在立即菜单中选取画矩形方式，并根据状态栏提示完成操作。,第二章 线框造型,五、椭圆 【功能】用鼠标或键盘输入椭圆中心，然后按给定参数画一个任意方向的椭圆或椭圆弧。 1)单击“造型”，指向下拉菜单“曲线生成”，单击“椭圆”，或者直接单击椭圆按钮，出现绘制椭圆的立即菜单。 2)输入长半轴、短半轴、旋转角、起始角和终止角等参数，输入中心，完成操作。 1)旋转角是指椭圆的长轴与默认起始基准(X轴正方向，下同)间的夹角。 2)起始角是指画椭圆弧时起始位置与默认起始基准所夹
6、的角度。 3)终止角是指画椭圆弧时终止位置与默认起始基准所夹的角度。,第二章 线框造型,六、样条线 【功能】生成过给定顶点（样条插值点）的样条曲线。点的输入可由鼠标输入或由键盘输入。 1)单击“应用”，指向“曲线生成”，单击“样条线”，或者直接单击按钮，出现绘制样条线的立即菜单，如图2-7和图2-8所示。,图2-7 绘制样条线的立即菜单1,图2-8 绘制样条线的立即菜单2,第二章 线框造型,2)选择样条线生成方式，按状态栏提示操作，生成样条线。,图2-9 逼近方式绘制的样条线,图2-10 开曲线,图2-11 闭曲线,第二章 线框造型,七、点 【功能】在屏幕指定位置处画一个孤立点，或在曲线上画等
7、分点。,图2-12 单个点工具菜单,1)单击“应用”，指向“曲线生成”，单击“点”，或者直接单击按钮，出现绘制点的立即菜单，如图2-12所示。 2)选取画点方式，根据提示，完成操作。,第二章 线框造型,八、公式曲线 【功能】公式曲线是数学表达式的曲线图形，也就是根据数学公式（或参数表达式）绘制出相应的数学曲线，公式的给出既可以是直角坐标形式的，也可以是极坐标形式的。公式曲线为用户提供一种更方便、更精确的作图手段，以适应某些精确型腔、轨迹线形的作图设计。用户只要交互输入数学公式，给定参数，计算机便会自动绘制出该公式所描述的曲线。CAXA制造工程师2006提高了公式曲线的计算效率。,第二章 线框造
8、型,1)单击“造型”，指向下拉菜单“曲线生成”，单击“公式曲线”，或者直接单击公式曲线按钮，弹出“公式曲线”对话框，如图2-13所示。,图2-13 “公式曲线”对话框,2)选择坐标系，给出参数及参数方式，单击“确定”按钮，给出公式曲线定位点，完成操作。,第二章 线框造型,1.公式曲线可用的数学函数 元素定义函数的使用格式与C语言中的用法相同，所有函数的参数须用括号括起来。公式曲线可用的数学函数有sin、cos、tan、asin、acos、atan、sinh、cosh、sqrt、exp、log、log10，共12种函数。 2.如下表达式是合法的表达式 x(t)=6*（cos（t）t*sin（t）
9、,第二章 线框造型,九、多边形 【功能】在给定点处绘制一个给定半径、给定边数的正多边形。其定位方式由菜单及操作提示给出。 1)单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“多边形”，或者直接单击按钮，出现绘制正多边形的立即菜单。 2)在立即菜单中选择方式和边数，按状态栏提示操作即可。 1)采用边方式绘制的多边形时，其定位点是多边形的边的起点和终点。 2)采用中心方式绘制内接多边形时，其定位点是多边形的中心点和边的起点。 3)采用中心方式绘制外切多边形时，其定位点是多边形的中心点和边的中点。,第二章 线框造型,十、二次曲线 【功能】根据给定的方式绘制二次曲线。 1)单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“
10、二次曲线”，或者直接单击按钮，出现绘制二次曲线的立即菜单。 2)按状态栏提示操作，生成二次曲线。,图2-14 二次曲线,第二章 线框造型,图2-15 等距线立即菜单,1)单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“等距线”，或者直接单击按钮，出现绘制等距线的立即菜单，如图2-15所示。 2)选取画等距线方式，根据状态栏提示，完成操作。,十一、等距线 【功能】绘制给定曲线的等距线，用鼠标单击带方向的箭头可以确定等距线位置。,图2-16 组合曲线方式等距,第二章 线框造型,十二、曲线投影 【功能】指定一条曲线沿某一方向向一个实体的基准平面作投影，得到曲线在该基准平面上的投影线。这个功能可以充分利用已有的
11、曲线来作草图平面里的草图线。这一功能不可与曲线投影到曲面相混淆。投影的对象为空间曲线、实体的边和曲面的边，只有在草图状态下，才具有投影功能。,第二章 线框造型,十三、相关线 【功能】绘制曲面或实体的交线、边界线、参数线、法线、投影线和实体边界。 1)单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“相关线”，或者直接单击将按钮，出现绘制相关线的立即菜单，如图2-17所示。 2)选取画相关线方式，根据状态栏提示，完成操作。,图2-17 相关线的立即菜单,图2-18 曲面交线,第二章 线框造型,图2-19 曲面边界线,图2-20 曲面参数线,图2-21 曲面法线与投影线,图2-22 实体边界线,第二章 线框造
12、型,图2-23 样条转圆弧,十四、样条转圆弧 1)单击“造型”，指向“曲线生成”，选择“样条转圆弧”命令，或者直接单击按钮，出现“样条转圆弧”的立即菜单，如图2-23所示。 2)在立即菜单中选择离散方式以及离散参数。 3)拾取需要离散为圆弧的样条曲线，状态栏显示出该样条离散的圆弧段数。,第二章 线框造型,十五、文字 【功能】在制造工程师图形文件中输入文字。 1)单击“造型”菜单中的“文字”，或者直接单击按钮。 2)在绘图区指定文字输入点，弹出“文字输入”对话框，如图2-24所示。3)单击“设置”按钮，弹出“字体设置”对话框，如图2-25所示。,图2-24 “文字输入”对话框,图2-25 “字体
13、设置”对话框,第三节 曲 线 编 辑,曲线编辑主要是有关曲线的常用编辑命令及操作方法，它是交互式绘图软件不可缺少的基本功能，对于提高绘图速度及质量都具有至关重要的作用。,第二章 线框造型,一、曲线裁剪 【功能】 1)单击“造型”，指向“曲线编辑”，然后单击“曲线裁剪”，或直接单击按钮，出现曲线裁剪的立即菜单，如图2-26所示。 2)根据需要在立即菜单中选择裁剪方式。 3)在绘图区拾取曲线，单击鼠标右键确定。,图2-26 曲线裁剪立即菜单,第二章 线框造型,1.快速裁剪 快速裁剪是指系统对曲线修剪具有指哪裁哪的快速反映功能。其中正常裁剪适用于裁剪同一平面上的曲线，投影裁剪适用于裁剪不共面的曲线。
14、在操作过程中，拾取同一曲线的不同位置将产生不同的裁剪结果。如图227所示，利用曲线2裁剪曲线1，拾取曲线1的不同位置时得到不同结果。,图2-27 快速裁剪的不同结果,第二章 线框造型,2.线裁剪 以一条曲线作为剪刀，对其他曲线进行裁剪。正常裁剪的功能是以选取的剪刀线为参照，对其他曲线进行裁剪。投影裁剪的功能是曲线在当前坐标平面上施行投影后，进行求交裁剪。线裁剪具有曲线延伸功能。如果剪刀线和被裁剪曲线之间没有实际交点，则系统在分别依次自动延长被裁剪线和剪刀线后进行求交，在得到的交点处进行裁剪。延伸的规则是直线和样条线按端点切线方向延伸，圆弧按整圆处理。由于采用延伸的做法，可以利用该功能实现对曲线
15、的延伸。,图2-28 线裁剪,第二章 线框造型,3.点裁剪 利用点（通常是屏幕点）作为剪刀，对曲线进行裁剪。点裁剪具有曲线延伸功能，用户可以利用本功能实现曲线的延伸。在拾取了被裁剪曲线之后，利用点工具菜单输入一个剪刀点，系统对曲线在离剪刀点最近处施行裁剪。,4.修剪 需要拾取一条曲线或多条曲线作为剪刀线，对一系列被裁剪曲线进行裁剪。修剪与“线裁剪”和“点裁剪”不同，本功能中系统将裁剪掉所拾取的曲线段，而保留在剪刀线另一侧的曲线段，且不采用延伸的做法，只在有实际交点处进行裁剪。在本功能中，剪刀线同时也可作为被裁剪线。图229是以圆1及直线2为剪刀线，对直线3修剪的结果。,图2-29 修剪的结果,
16、第二章 线框造型,二、曲线过渡 1)单击“造型”，指向“曲线编辑”，单击“曲线过渡”，或直接单击按钮，会出现曲线过渡的立即菜单。 2)根据需要在立即菜单中选择过渡方式并输入必要参数。 3)按状态行提示在绘图区拾取曲线，单击鼠标右键确定。 1.圆弧过渡,圆弧过渡用于在两根曲线之间进行给定半径的圆弧光滑过渡。圆弧在两曲线的哪个侧边生成取决于两根曲线上的拾取位置。可利用立即菜单控制是否对两条曲线进行裁剪，此处裁剪是用生成的圆弧对原曲线进行裁剪，且系统约定只生成劣弧。图230所示为将矩形四角进行圆弧过渡的示意图。,图2-30 圆弧过渡,第二章 线框造型,2.尖角过渡 尖角过渡用于在给定的两根曲线之间进行过渡，过渡后在两曲线的交点处呈尖角。尖角过渡后，一根曲线被另一根曲线裁剪。注意曲线的拾取位置不同，导致不同的过渡结果。 3.倒角过渡 倒角过渡用于在给定的两直线之间进行过渡，过渡后在两直线之间有一条按给定角度和长度的直线。在立即菜单可输入角度值和距离值，以控制过渡直线与原直线的角度及过渡直线的长度。对原直线的裁剪与圆弧过
